[發明專利]基于肺部非均勻池化的新冠肺炎CT圖像處理方法

有效

• 申請號: 202011184333.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112017184B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 高全勝;薛新穎;薛志強;王志軍
• 申請（專利權）人: 北京信諾衛康科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/187;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理事務所(普通合伙) 11756
• 代理人: 楊磊

1.一種新冠肺炎CT圖像處理方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、基于特征金字塔全卷積網絡FPN的全自動肺分割算法：

構建基于DenseNet的特征金字塔全卷積網絡FPN，從新冠肺炎CT圖像中全自動地分割出肺部區域；

S2、雙肺中心線的識別：

在通過步驟S1全自動地從新冠肺炎CT圖像中分割出肺區域后，首先，對分割出的肺區域圖像進行連通域篩選，得到分別對應于左肺和右肺的連通域1和連通域2，然后，分別檢測連通域1和連通域2的最小橫坐標a1和b1，最大橫坐標a2和b2，進而得到左肺的中心線ac=a1+(a2-a1)/2和右肺的中心線bc=b1+(b2-b1)/2；

S3、肺部非均勻池化操作：

首先，根據步驟S2所得的雙肺中心線，進行肺部池化，在左肺和右肺區域，從中心線往兩側，依次使用步長為1、2、3的池化窗，分別表示池化操作時將大小為1 x 1、2 x 2、3 x 3的圖像區域壓縮為一個值，即取池化窗覆蓋區域的最大值作為池化窗的輸出，為了進一步確定每種池化窗的數量，限定：a）在進行肺部非均勻池化后的圖像大小為輸入圖像的一半，b）三種池化窗中，步長為2的池化窗占所有池化窗數量的一半，步長為1的池化窗的數量n1，步長為2的池化窗的數量n2和步長為3的池化窗的數量n3分別由下式計算得到：

其中，[ ]表示向下取整運算，I表示輸入圖像的大小，由于I不一定能被8或4整除，因此上述運算將產生余數，導致這三種池化窗不能完全覆蓋輸入圖像，引入余數r1和r2，其計算方式如下：

然后，構建如下的查找表L：

最后，步長為1的池化窗的最終數量N1，步長為2的池化窗的最終數量N2和步長為3的池化窗的最終數量N3分別由下式計算：

在得到最終的池化窗數量后，將三種池化窗排列在輸入圖像上，在排列池化窗時，將步長為1的池化窗優先排列在肺中心線附近，然后再排列步長為2的池化窗，最后在最遠離肺中心線的地方排列步長為3的池化窗，在進行了列方向的肺部非均勻池化后，再對圖像進行行方向的最大值均勻池化，得到最終的池化結果圖；

S4、基于肺部非均勻池化的卷積神經網絡：

基于步驟S3所提出的肺部池化操作，構建基于肺部池化的卷積神經網絡，實現對新冠肺炎CT圖像的處理。